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《昆明理工大学》 2007年
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多雨潮湿地区电渗法处理过湿填料技术研究

王甦达  
【摘要】: 多雨潮湿地区开挖路基填料大都由于过湿,土料不能有效分散和压实,因此必须采取相应的处理措施。本文采用电渗方法研究过湿填料的干燥处理,通过实验室内对粘性土、不良级配含粉土砾、不良级配微含粉土砾三种土样,分别采用自然疏干排水、真空排水、电渗排水三种排水方法的试验数据进行对比分析,结果表明:在土样相同条件下,排水能力由大到小排序依次是:电渗法→真空法→自然排水法,电渗法对各种土料的处理都表现出最高效率,土料组分越细,电渗加速排水效果越显著;而自然排水、真空排水处理组分较细的土料时,均不能取得理想效果。试验结果还表明,电渗排水速率与电压、电流、电极布置形式有关,提高电压、缩小电极间距是加快排水进程的有效手段;电渗时土料的排水由电场驱动、自然渗透以及通电引起的水分蒸发几部分构成,电渗排水能力随时间的延续逐渐降低。对电渗区的电压测量结果证实土体中的电场分布是非线形的,阴、阳极附近电压梯度大,远离电极的区域电压梯度较小,说明了Esrig经典电渗固结理论关于电压的线性分布假定与实际情况有明显偏差,同时支持了电极与土之间存在界面电阻的观点,将界面电阻纳入电渗区电阻计算是必要的。 在云南水麻高速公路现场电渗试验中,采用直流电焊机作供电源,在平均电压60.75v,经过331h通电成功将砾石土的含水量从19.1%降至平均含水量12.3%,仅超出该填料最佳含水量(重型击实法)2.6个百分点,现场试验证明了可以将电渗法引入到过湿土的处理,扩大了电渗在岩土工程中的使用范围。含水量检测结果亦表明电渗法处理过的土,其阴极附近含水量可能仍然偏高。现场电渗研究取得了一系列重要成果数据,包括电渗参数设计、施工工艺与控制、监测、试验内容以及试验成果分析。在总结试验成果及已有电渗实践基础上,根据电渗一般理论与电学原理提出电渗处理过湿土设计、施工的具体方法步骤,通过计算结果与实际观测结果的比较,证明这一计算方法的适用性,提高了电渗的可预期性,同时对电渗实施及效益评估具有一定指导作用。计算电渗区电阻时首次引入界面电阻并考虑相邻电极影响的算法有助于更为精确地估计电渗时的电流。 文中最后部分探讨了多雨潮湿地区、平原低洼地区直接采用过湿填料填筑路堤时不应以最佳含水量对应的干密度为施工标准,而应以填料压实时实际含水量条件下所能达到的最大强度控制施工干密度,据此提出了相应对策以及路基保湿的概念、措施。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:U416.1

【引证文献】
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